專利名稱：一種用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶金中的鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種預(yù)焙鋁電解生產(chǎn)中的炭陽(yáng)極的制備方法。
背景技術(shù)：
炭陽(yáng)極作為電解槽最主 要的組成部分，不僅作為導(dǎo)電電極把電流導(dǎo)入電解槽的爐膛，而且還要參與氧化鋁電解的電化學(xué)過(guò)程。在電解鋁生產(chǎn)中，炭陽(yáng)極質(zhì)量差異最有效的衡量標(biāo)準(zhǔn)是在電解生產(chǎn)中的使用中性能，炭陽(yáng)極質(zhì)量的好壞嚴(yán)重地影響到鋁電解生產(chǎn)操作、電解槽的電流效率和陽(yáng)極消耗，因此優(yōu)質(zhì)炭陽(yáng)極是現(xiàn)代大電流電解槽最佳運(yùn)行的前提。電解鋁過(guò)程中炭陽(yáng)極的消耗由電化學(xué)消耗和過(guò)量消耗組成，過(guò)量消耗包括炭陽(yáng)極空氣反應(yīng)消耗、炭陽(yáng)極與CO2的布多爾反應(yīng)消耗、鋁電解副反應(yīng)消耗及部分掉渣等。在炭陽(yáng)極質(zhì)量因素中，炭陽(yáng)極的抗氧化能力即空氣反應(yīng)性和二氧化碳反應(yīng)性對(duì)炭陽(yáng)極質(zhì)量的影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法以改善炭陽(yáng)極的抗氧化性，并降低陽(yáng)極使用炭耗。本發(fā)明的這種用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法，是以含鈦元素的化合物為添加劑，與作為炭陽(yáng)極骨料的煅后焦均勻混合，焙燒后制備成改性預(yù)焙炭陽(yáng)極。前述的含鈦元素的化合物是TiO2或TiC中的一種或兩種以上的組合。其中，該方法還包括如下步驟:
1)將添加劑原料與炭陽(yáng)極骨料混合并預(yù)熱，預(yù)熱溫度為150 165°C；
2)將添加劑與炭陽(yáng)極骨料的混合料進(jìn)行混捏，同時(shí)加入浙青，其中混料溫度為160 180°C，混捏時(shí)間為10 30分鐘；
3)將混料加入成型機(jī)壓制成型，制成改性預(yù)焙炭陽(yáng)極生塊；
4)將上一步驟得到的改性預(yù)焙陽(yáng)極生塊置于焙燒爐中焙燒，焙燒工藝參數(shù)如下:升溫速率15°C /h，最高樣品溫度1050°C，氣體溫度1150°C，保溫時(shí)間8h，樣品緩慢冷卻。進(jìn)一步的，含鈦元素添加劑在混合料中的重量百分比含量是0.05 1.5%，其中TiO2配料量為0.5 15Kg/噸陽(yáng)極，TiC配料量為0.39 11.63Kg/噸陽(yáng)極。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:改性預(yù)焙陽(yáng)極的抗氧化性能好，可降低炭耗垡Kg/噸陽(yáng)極左右。添加劑成本低，所用的Ti02/TiC既是炭陽(yáng)極的改性添加劑，同時(shí)也是炭陽(yáng)極中的雜質(zhì)元素之一，鈦優(yōu)先于鋁電解，可電解制備出鋁鈦合金，鈦元素不累積，對(duì)電解過(guò)程無(wú)不良影響，對(duì)現(xiàn)有工藝改動(dòng)較小，可用于工業(yè)生產(chǎn)。添加劑的適用范圍廣，不受槽型的限制，對(duì)現(xiàn)有工藝改動(dòng)較小，與現(xiàn)有工藝兼容性較好，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如下:1、添加劑配方計(jì)算
以制備改性預(yù)焙陽(yáng)極中添加劑含量按1.0% (重量百分比)計(jì)算為例，則:添加的TiO2配料量IOKg/噸陽(yáng)極，或TiC配料量7.75Kg/噸陽(yáng)極。同樣的計(jì)算方法，若制備的改性預(yù)焙陽(yáng)極中的添加劑含量按0.05%,0.5%、1.5% (重量百分比)計(jì)算，則所需的添加劑量列于表I。
_表I改往預(yù)焙陽(yáng)極中不同添加布麼跫所需的量_
權(quán)利要求
1.一種用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法，其特征在于以含鈦元素的化合物為添加劑，與作為炭陽(yáng)極骨料的煅后焦均勻混合，焙燒后制備成改性預(yù)焙炭陽(yáng)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法，其特征在于所述含鈦元素的化合物是TiO2或TiC中的一種或兩種以上的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法，其特征在于該方法還包括如下步驟 1)將添加劑原料與炭陽(yáng)極骨料混合并預(yù)熱，預(yù)熱溫度為150 165°C； 2)將添加劑與炭陽(yáng)極骨料的混合料進(jìn)行混捏，同時(shí)加入浙青，其中混料溫度為160 180°C，混捏時(shí)間為10 30分鐘； 3)將混料加入成型機(jī)壓制成型，制成改性預(yù)焙炭陽(yáng)極生塊； 4)將上一步驟得到的改性預(yù)焙陽(yáng)極生塊置于焙燒爐中焙燒，焙燒工藝參數(shù)如下升溫速率15°C /h，最高樣品溫度1050°C，氣體溫度1150°C，保溫時(shí)間8h，樣品緩慢冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法，其特征在于含鈦元素添加劑在混合料中的重量百分比含量是O. 05 I. 5%，其中TiO2配料量為O. 5 ·15Kg/噸陽(yáng)極，TiC配料量為O. 39 11. 63Kg/噸陽(yáng)極。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用含鈦添加劑的改性預(yù)焙炭陽(yáng)極制備方法，它是以含鈦元素的化合物(含量是0.05～1.5%)為添加劑，與作為炭陽(yáng)極骨料的煅后焦均勻混合進(jìn)行混捏，同時(shí)加入瀝青，加入成型機(jī)壓制成型，制成改性預(yù)焙炭陽(yáng)極生塊，再置于焙燒爐中焙燒后制備成改性預(yù)焙炭陽(yáng)極。本發(fā)明的方法制備的改性預(yù)焙陽(yáng)極的抗氧化性能好，可降低炭耗45Kg/噸陽(yáng)極左右。添加劑成本低，所用的TiO2/TiC既是炭陽(yáng)極的改性添加劑，同時(shí)也是炭陽(yáng)極中的雜質(zhì)元素之一，鈦優(yōu)先于鋁電解，可電解制備出鋁鈦合金，鈦元素不累積，對(duì)電解過(guò)程無(wú)不良影響，對(duì)現(xiàn)有工藝改動(dòng)較小，可用于工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C25C3/12GK103255438SQ201310197478
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月24日
發(fā)明者張念炳, 劉衛(wèi), 柏登成, 黎志英, 梁壽喜, 吳葉凌, 姚幀 申請(qǐng)人:貴州師范大學(xué)